发酵工程名词解释.doc

加速期：经过迟滞期后，细胞开始大量繁殖，进入一个短暂的加速期并很快到达对数生长期。对数生长期：微生物经过迟滞期的调整后，进入快速生长阶段，使细胞数目喝菌体质量的增长随培养时间成直线上升。Monod方程：菌体生长比速与限制性基质浓度的关系方程。减速期：微生物群体不会长时间保持指数生长，因为营养物质的缺乏，代谢产物的积累，从而导致生长速率下降，进入减速期。稳定生长期：微生物在对数生长后期，随着基质的消耗，基质不能支持微生物的下一次细胞分裂。衰亡期：随着基质的严重缺乏，代谢产物的更多积累，细胞的能量储备消耗完毕以及环境条件如温度，PH，无机离子浓度的恶劣变化，使细胞生长进入衰亡期简单反应型：底物以恒定的化学计量转化为产物，没有中间产物的积累并行反应型：底物以不定的化学计量转化为一种以上的产物，而且产物生成速率随底物浓度而变化，无中间产物的积累。串联反应型：底物形成产物前积累一定程度的中间产物。分段反应型：底物形成产物前全部转化为中间产物，再由中间产物转化为最终产物。复合反应型：大多数发酵反应即底物转化产物的过程是一个复杂的联合反应。得率：生成的菌体或产物与消耗的基质的关系。 最大生产率：指发酵时间按从对数生长期开始至发酵结束计算得出的生产率。开放式连续培养与发酵：指在连续培养与发酵系统中，微生物细胞随发酵液一起从发酵容器中流出，细胞的流出速率与新细胞的生成速率相等。封闭式连续培养与发酵：指在连续培养与发酵系统中，只允许发酵液从发酵容器中流出，而使微生物细胞保留在发酵容器中。单级式连续培养与发酵：采用单个发酵容器进行的连续培养与发酵系统。多级式连续培养与发酵：采用多个发酵容器串联起来进行的连续培养与发酵系统。恒浊器：指通过光电池检测发酵容器中发酵液的浊度，使发酵容器中的微生物细胞浓度保持恒定，从而保证微生物以最大的生长速率生长。恒化器：通过自动控制系统使发酵容器中限制性基质的浓度保持恒定，从而保持微生物恒定的生长速率。循环式连续培养与发酵：由发酵容器流出的带有或不带有细胞的发酵液再返回发酵容器本身的连续培养与发酵系统。非循环式连续培养与发酵：由发酵容器流出的带有或不带有细胞的发酵液不再返回发酵容器本身的连续培养与发酵系统。微生物生长的竞争性抑制作用：指在微生物生长过程中，与限制性基质结构相似的抑制剂，它与限制性基质竞争性与微生物结合，微生物不能同时与竞争性抑制剂和限制性基质结合。稀释率：表示单位时间新鲜培养基流入培养器的体积与培养器总体积之比。调节稀释率：在开放式单级均匀混合非循环连续发酵系统中，通过人为调节新鲜培养液流入发酵器的速度。基质的消耗速率=流入的基质速率-流出的基质速率-细胞生长基质消耗速率-菌体维持基质消耗速率-产物生成基质消耗速率产物浓度的变化=产率流出率发酵罐：是培养微生物和动植物细胞发酵生产生物量或其代谢产物的容器。搅拌器：在发酵罐中实现一系列混合，包括气液混合，分散空气，氧的传递，热量传递，固体微粒的悬浮和保持整个罐内环境条件的一致。搅拌器可分为：圆盘涡轮式。嵌叶圆盘式，变倾角变叶宽开启涡轮式和螺旋桨式。挡板的作用：改变液流的方向，由径向流改为轴向流，消除中心漩涡，促使液体激烈翻动，增加溶氧量。空气分散装置的作用：吹入无菌空气，并使空气均匀分布。轴封作用：对灌顶或罐底与轴之间的缝隙加以密封，防止泄露和污染杂菌。公称容积：发酵罐的圆柱部分和底封头容积之和。气升式发酵罐：气体通过喷嘴从上导管底部进入，由于上导管和下导管内的流体密度不同，因而形成了料液循环的驱动力，驱动料液循环。自吸式发酵罐：不需要空气压缩机，在搅拌过程中自动吸入空气的发酵罐。半自吸式通风发酵罐：在自吸管上安装压力送风管，补充空气的不足。贴壁生长：动物细胞比微生物细胞需要更多的营养，且大多数哺乳动物细胞需依附着在固体或半固体的表面才能生长。旋转培养：反应器搅拌柔和，培养液可以连续地通过旋转的不锈钢或陶瓷过滤器从反应器中流出。功率准数：液体受到外力与惯性力的比值。雷诺系数：液体惯性力与粘滞力的比值。彬汉塑性：当彬汉塑性流体的剪应力高于一个阀值后其剪切速率才与其剪应力成正比。拟塑性流体：表现黏度随着剪切速率的增加而减小，许多多聚体溶液表现出了拟塑性。凯松体流体：表现黏度如同拟塑性流体随着剪切速率的增加而降低。液泛：由于空气流速和搅拌转速不匹配，流体的流动以空气流为主的现象。不均匀型：在高的气速下，在发酵罐的底部产生的气泡不均匀，气泡聚合导致不同部位液体的密度不同，由于液体密度的不同而产生的循环流动。比拟放大：增加发酵生产的规模，如从实验室规模到中试规模，或者从中试规模到生产规模。比拟缩小：模拟工业生产条件进行实验室或中试试验。溶解氧：发酵过程中，微生物只能利用溶解于液体的氧气。临界氧浓度：满足微生物呼吸最低限度的溶解氧浓度。泡沫：气体被分散在液体中的一种胶体体系，气液之间被一层液膜隔开。机械消沫：一种物理消沫作用，依靠机械的强烈振动或压力的变化促使泡沫破裂。反馈控制：最简单的控制回路。比例控制：指控制器对测量组件对环境变化产生的输入信号的反应而产生的输出信号的变化是按比例的。微分控制：一种输出能根据偏差的变化速度来动作的控制作用，输出的信号是偏差信号的比例及微分。发酵工业用的主要原料：玉米 小麦 大麦 薯干 高粱预处理：物料的除杂，筛选和粉碎热处理：物料的糊化，糖化和灭菌物料的粉碎：湿式粉碎 干式粉碎湿式粉碎：将水和原料一起加入粉碎机中粉碎成粉浆。气流输送：又称风力输送，借助空气在密闭管道内的高速流动，物料在气流中被悬浮输送到目的地的一种输送方式。吸嘴：真空气流输送系统的进料装置。离心泵：使用范围最广的流体输送设备，既能输送低黏度的溶液，也能输送含悬浮物的溶液。螺杆泵：一种旋转式容积泵，利用一根或数根螺杆与螺腔的相互口齿合使空间容积变化来输送液体。混凝：同时包括絮凝和凝聚作用的过程。离心沉降：微粒沿径向沉降，作用于沉降微粒的加速度为离心加速度，它沿径向发生变化，沉降的速度随着微粒所处置的半径增大而增大。沉降器：用重力沉降实现分离的设备。茶杯效应：依据茶杯效应的漩涡原理进行操作的。鼓泡点试验法：把待测式的过滤介质覆盖在开有筛孔的空心圆盒顶盖上，再用同样开有筛孔的盖板夹持并紧固。助滤剂：用于过滤的一种颗粒均匀，质地坚硬，不可压缩的辅助过滤介质。传统过滤槽的主要构件：虑板 麦芽汁导管 过滤旋塞 鹅颈管和耕槽器。离心沉降：借惯性离心力的作用使连续介质中的分散质产生沉降运动的分离。离心过滤：滤液借惯性离心力作用迅速穿过滤饼及过滤介质而固体颗粒被截留的分离。离心分离：离心沉降和离心过滤的统称。离心澄清机：借离心沉降速度的不同将悬浮液中的液相和固相分开的离心机。离心分离机：把轻重不同，互不溶解的两种液体分开的离心机。碟片式分离机：一种高速沉降离心机，它利用转鼓内的一组锥形碟片和转鼓高速旋转所产生的强大离心力工作。盐析：向蛋白质溶液中加入高浓度的中性盐，以破坏蛋白质的胶体性质，使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的现象。盐溶：中性盐浓度较低时，蛋白质的溶解度增加。等电点：在特定的PH溶液中，当所带正电荷数等于负电荷数，即所带静电荷为零时，蛋白质在电场中不再移动，此时溶液的PH值。吸附作用：物质从流体相浓缩到固体表面从而达到分离的过程吸附物：被吸附的物质。吸附剂：在表面上发生吸附作用的固体。物理吸附：吸附剂与吸附物之间通过分子间引力产生的吸附。解吸：在吸附的同时，吸附物分子由于热运动会离开吸附剂表面。化学吸附：吸附剂和吸附物之间有电子转移，发生化学反应而产生的吸附。离子交换分离技术：基于不溶性高分子化合物作为层析物质的一种分离方法。阳离子交换树脂：活性离子带正电荷，则可以和溶液中的阳离子发生交换。离子交换纤维素：以天然纤维素分子为母体，通过酯化，醚化等化学反应，引入可交换的离子基团，构成一种半合成的离子交换剂。离子交换葡聚糖：葡聚糖经环氧丙烷交联后形成的具有多孔三维空间网状结构和离子交换功能基团的多糖衍生物。树脂的有效粒径：以百分之九十粒子可以通过其相对应的筛孔直径。真密度：树脂在干燥时的密度。静态交换：将树脂与交换溶液混合置于一定的容器中搅拌进行。动态交换：将树脂装柱，交换溶液以平流方式通过柱床进行交换。洗脱：离子交换完成后将树脂所吸附的物质释放出来重新转入溶液的过程。膜：指能将流体分隔成两部分，对流体中的物质可按大小不同进行分离的薄层物质。浓差极化：指在膜分离过程中，由于水透过膜，因而在膜表面的溶质浓度增高，形成溶质的浓度梯度。膜装置：由膜，固体膜的支撑体，间隔物已经收纳这些部件的容器构成的一个单元。微滤：以静压差为推动力，利用膜的筛分作用进行物质分离的膜分离过程。超滤：在静压差为推动力的作用下，原料液中大于膜孔的大粒子溶质被膜截留，小于膜孔的小溶质粒子通过滤膜，从而实现不同大小物质的分离，其分离机理一般认为是机械筛分原来，属于压力驱动型膜分离过程。反渗透：以膜两侧静压差为推动力，克服溶剂的渗透压，通过反渗透膜的选择透过性使溶剂透过而离子物质被截留，从而实现对液体混合物进行分离的膜过程。渗透现象：水从浓度低的溶液透过膜迁移到浓度高的溶液的现象。提浓：将发酵成熟醪中的酒精提取出来并提高浓度至95%以上。粗馏塔的作用：将发酵成熟醪中的酒精和所有的挥发性杂质蒸出，在正常操作情况下，要求酒槽中酒精的含量在0.04%以下。精馏塔的作用：把粗馏塔的酒精蒸汽或液体蒸馏提取到产品要求的浓度，并分离杂质使产品质量达到要求的标准。爬膜现象：环形流液体的上升是靠高速蒸汽流对液层的拖带而形成。晶体：纯的，化学均一性的固体，同一晶体内各个不同部位的成分和结构是相同的。 2、发酵生长因子 从广义上讲，凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子 3、菌浓度的测定 是衡量产生菌在整个培养过程中菌体量的变化，一般前期菌浓增长很快，中期菌浓基本恒定。补料会引起菌浓的波动，这也是衡量补料量适合与否的一个参数。 4、搅拌热 ：在机械搅拌通气发酵罐中，由于机械搅拌带动发酵液作机械运动，造成液体之间，液体与搅拌器等设备之间的摩擦，产生可观的热量。搅拌热与搅拌轴功率有关 7、比耗氧速度或呼吸强度 单位时间内单位体积重量的细胞所消耗的氧气 8、次级代谢产物 是指微生物在一定生长时期，以初级代谢产物为前体物质，合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质过程，这一过程的产物，即为次级代谢产物。 9、实罐灭菌 实罐灭菌（即分批灭菌）将配制好的培养基放入发酵罐或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备加热至灭菌温度后维持一定时间，在冷却到接种温度，这一工艺过程称为实罐灭菌，也叫间歇灭菌。 10、种子扩大培养 ：指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。这些纯种培养物称为种子。11、初级代谢产物 是指微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动所需要的物质和能量的过程。这一过程的产物即为初级代谢产物。12、倒种 ：一部分种子来源于种子罐，一部分来源于发酵罐。 13、维持消耗（m） 指维持细胞最低活性所需消耗的能量，一般来讲，单位重量的细胞在单位时间内用于维持消耗所需的基质的量是一个常数。16、发酵热 ：所谓发酵热就是发酵过程中释放出来的净热量。什么叫净热量呢？在发酵过程中产生菌分解基质产生热量，机械搅拌产生热量，而罐壁散热、水分蒸发、空气排气带走热量。这各种产生的热量和各种散失的热量的代数和就叫做净热量。发酵热引起发酵液的温度上升。发酵热大，温度上升快，发酵热小，温度上升慢。 17、染菌率 总染菌率指一年发酵染菌的批（次）数与总投料批（次）数之比的百分率。染菌批次数应包括染菌后培养基经重新灭菌，又再次染菌的批次数在内 20、回复突变 由突变型回到野生型的基因突变 22、培养基 广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长 繁殖所需的一组营养物质和原料。同时培养基也为微生物培养提供除营养外的其它所必须的条件。fermentation(发酵)：利用生物细胞（含动植物、微生物），在合适条件下经特定的代谢途径转变成所需产物菌体的过程。bioengineering(生物工程)：以生物科学和生物技术为基础，结合化学工程，机械工程，控制工程，环境工程等工程科学，研究或发展利用生物体系或其中的一部分生产有益于社会的产品或达到一定社会目标的过程科学。广义上说是指运用生物科学知识及工程学的原理，开发利用生物材料为人类社会提供产品和服务的工程技术。狭义上是指以基因工程技术为核心的现代生物技术的总称biocatalyst(生物催化剂)：传统发酵所利用的微生物外，还包括现在生物技术所利用的动植物细胞或细胞中的酶isolation of strain(菌种分离)：根据生产要求和菌种特征性采用各种不同的筛选方法从众多的杂菌种分离出所需的性能良好的纯种Strain breeding (菌种选育)：从分离筛选获得的有价值菌种中经过人工选育出各种突变体以大幅提高了菌种产生有价值的代谢产物的水平，改进产品质量，去除不需要的代谢产物或产生新代谢产物Culture preservation/maintenance of culture(菌种保藏)：根据菌种的生理生化特点，人为创造条件使孢子或菌体的生长代谢活动尽量降低，以减少其变异Degeneration of culture/strain deterioration(菌种退化)：通常是指在较长时期传代保藏后，菌株的一个或多个生理性状和形态特征逐渐减退或消失的现象Inoculum enlargement(种子扩大培养)：指将保藏在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入固体试管斜面活化后，在经过摇瓶或静置培养，以及种子罐逐级扩大培养而获得发酵产量高、生产性能稳定、数量充足、不被杂菌和噬菌体污染的生产菌种的纯种制备过程Seed age(接种龄)：指种子罐中培养的菌丝体移入下一级种子罐或发酵罐式的培养时间Seed volume/inoculum size(接种量)：指移入种子液的体积和接种后培养液体积的比Fermentation industrial raw material(发酵工业原料)：通常以糖质或淀粉质等碳水化合物为主，加入少量有机氮源和无机氮源，只要不含毒物，一般无精制的必要Fermentation medium(发酵培养基)：是指提供微生物生长繁殖和生物合成各种代谢产物所需要的，按照一定的比例配置的多种营养物质的混合物Growth factor(生长因子)：具有刺激细胞生长活性的因子。一类通过与特异的、高亲和的细胞膜受体结合，调节细胞生长与其他细胞功能等多效应的多肽类物质Starch dextrinization/gelatinzation/pasting(淀粉的糊化)：淀粉颗粒由于受热吸水膨胀，晶体结构消失，便成糊状液体的现象Starch thinning(淀粉液化)：利用液化酶使糊化淀粉水解成糊精和低聚糖等，使黏度大为降低，流动性提高Compound reaction(葡萄糖的复合反应)：在淀粉的糖化水解过程中，生生的一部分葡萄糖受酸和热的催化作用，能通过糖苷键聚合，失掉水分子，生成二糖、三糖和其他低聚糖等的反应Catabolic reaction(葡萄糖的分解反应)：在淀粉水解过程中，一部分葡萄糖容易脱水分解成为5-羟基糠醛，后者因性质不稳定而分解成一线丙酸和甲酸等物质Sterilize(灭菌)：是采用物理或化学方法杀死或出去物料、空气、容器、器具等环境中所有微生物，包括营养细胞、细菌芽孢、和孢子Batch sterilization(间歇灭菌)：就是将配置好的培养基放在发酵罐或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行加热灭菌的过程Continuous sterilization(连续灭菌)：将配置好的培养基在通入发酵罐时进行加热、保温、降温的灭菌过程Sterilization by airfiltration(空气过滤除菌)：空气过滤所用的过滤介质，其间隙一般大于细胞颗粒，空气中的微生物菌体亦可靠气流通过滤层时，基于滤层的层层阻碍，迫使空气在流动过程中出现无数次改变气流速度大小和方向的绕行运动，从而导致微生物微粒于滤层纤维间产生撞击、拦截、布朗运动、重力及静电引力的运动从而把微生物颗粒截留、捕集在纤维表面上，实现过滤的目的Intensity of respiratory/oxygen quotient(呼吸强度)：指单位干菌体在单位时间内所吸取的氧量Oxygen saturation(耗氧速度)：指单位体积的培养液在单位时间内的吸氧量Optimal synthetic biology oxygen concentration生物合成最适氧浓度：使微生物生长和代谢速率所需的氧最适浓度Oxygen transfer sfficiency(氧传递效率)：在单位时间内，氧气从空气气泡传递到微生物内的量Metabolic control fermentation（代谢控制发酵）：人为地改变微生物代谢调控机制，使用中间代谢产物过量积累。Biological oxidation(生物氧化)：生物氧化就是发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总称Constiutive enzyme(组织酶)：是菌体生长繁殖所必须的酶系，他的产生一般不受培养基成分影响Inducible enzyme（诱导酶）：是仅当培养基中含有一定量的诱导物时才能形成，以适应底物的特殊需要Enzyme synthesis repression (酶的合成阻遏)：在某些代谢途径中，末端产物过量会阻遏酶的合成由此来调节代谢速率，减少末端产物合成这种现象叫Terminal repression(末端代谢产物阻遏)：由于某些代谢途径中的末端产物过量积累而引起酶合成的阻遏Catabo;ite repression(分解代谢产物阻遏)：当微生物细胞所处的环境中同时存在可利用的两种底物时，一种先被利用或利用较快的底物会阻遏另一种底物有关酶的的合成Glucose effect/glucose repression(葡萄糖效应)：葡萄糖的分解代谢产物阻遏了分解利用乳糖等其他糖类的有关酶的合成这种阻遏Regulatory enzyme(调节酶)：是指对代谢途径的反应速度起调节作用的酶，他们的分子一般具有明显的活性部位和调节部位。位于一个或多个代谢途径内的一个关键部位的酶，他的活性可因调节剂结合而改变。有调节代谢反应的功能，调节酶一般可分为别构酶和共价调节酶Energy charge(能荷)：是一个人为设定的，能表示细胞能量状态的参数，是生产或利用高能磷酸根的代谢途径的主要调节因素Forked intermadiate metabolite(分叉中间体)：糖代谢中间体，即可用来合成初级代谢产物，又可用来合成次级代谢产物的中间体，fermentation kinetics发酵动力学：是研究各种环境因素与微生物代谢活动之间的相互作用随时间变化的规律的科学。以研究发酵过程的反应速率和环境因素对速率的影响为主要内容。通过发酵动力学的研究，可进一步了解微生物的生理特征，菌体生长和产物形成的合适条件，以及各种发酵参数之间的关系，为发酵过程的工艺控制、发酵罐的设计放大和用计算机对发酵过程的控制创造条件turbidostat恒浊器：一种连续培养微生物的装置。可以根据培养液中的微生物的浓度，通过光电系统观控制培养液的流速，从而使微生物高密度的以恒定的速度生长chemostat恒化器：它以恒定的速度流出培养液，使容器中的微生物生长繁殖始终低于最快生长速度。这种容器反映的是培养基的化学环境恒定bioreactor生物反应器：利用生物催化剂为细胞培养（或发酵）或酶反应提供良好的反应环境的设备Fermentation dye bacteria发酵染菌：是指在发酵培养过程中侵入了有碍生产的其他微生物1、发酵过程的特点答：1）发酵过程通常在常温下进行，一般操作条件比较温和，各种设备不用考虑防爆问题，对设备要求相对较低，还可是一种设备多种用途2）发酵生产所用的原料主要以农产品及其加工产品，属可再生资源3）发酵过程中的反应以生命体的自动调节方式进行数十个反应能像单一反应那样在单一生物器中进行4）发酵工业与其他工业相比，相对投资较少，见效较快具有经济和效能的统一性2、发酵工业生产流程：答：1）原料预处理2）培养基的配置3）发酵设备和培养基灭菌4）无菌空气的制备5）菌种的制备和扩大培养6）发酵7） 产品及分离提纯工艺3、发酵工业发展的历史进程、重要历史阶段和典型技术1）天然发酵阶段，从史前到19世纪 酿酒技术2）纯培养技术的建立，主要为19世纪末到20世纪30年代，德国利斯特科赫完成细菌纯培养技术3）通气搅拌发酵技术建立，1929年开始到1942年青霉素发酵生产成功4）代谢控制发酵和现代发酵技术的发展，木下祝郎发明代谢控制发酵技术，使谷氨酸发酵生产实现产业化4、诱变育种的一般过程性及注意事项答：过程为：1出发菌株的选择 必须了解用作诱变的出发菌株的产量、形态、生理等方面的情况2诱变剂的使用方法 右边的方法单一诱变剂处理和用两种以上的诱变剂处理菌种的复合诱变剂处理3诱变剂的剂量选择 对不同微生物诱变剂的使用剂量不同一般突变率随剂量的增加而提高而后再提高则下降4突变菌株的筛选 筛选要经过初筛和复筛过程才能得到所需的菌株5、种子应满足的条件：答：1）菌种的纯种培养物总量适宜，以保证发酵罐中有适当的接种量2）微生物菌种的生命力旺盛，移接到发酵罐中后能迅速生长利于缩短延滞期，提高发酵设备利用率3）菌种能保持稳定的生产性能，生理状态稳定4）无杂菌和噬菌体污染6、种子质量的判断标准：1）细胞或菌体 细胞种子要求菌体健壮、形态一致、均匀整齐，霉菌和放线菌要求菌丝粗壮，对某些染料着色能力强、生长旺盛，菌丝分支情况和内含物情况良好2）生化指标 种子液的糖、氮、磷含量的变化和PH变化噬菌体生长繁殖、物质代谢的反应3）产物生产 种子液中产物的生产量是多种发酵产品发酵中考察种子质量的重要指标4）酶活力 种子液中酶的活力可能与产物的合成能力有一定的关系，7、种子扩大培养的原因：发酵工业生产规模越来越大，发酵罐容积8、发酵培养基应满足的条件答：发酵培养基既要使种子接种后能迅速生长，以达到一定的菌体浓度，有要使长好的菌体能迅速合成所需物。因此，发酵培养基的组成除有菌体生长所必需的元素和化合物外，还要有合成产物所需的特定元素、前体和促进剂等10、为什么要进行淀粉水解，水解的方法有哪些？介绍其含义、优缺点大多数生产菌都不能直接利用或仅微弱利用淀粉，所以必须将淀粉质原料水解为葡萄糖等可发酵性糖类。水解的方法可根据采用的水解催化剂的不同分为：酸水解、酶水解法、酸酶结合水解法。酸水解法 以酸为催化剂，在高温高压下将淀粉水解为葡萄糖的方法。优点：该法具有生产工艺简单、设备简易、生产周期短、设备生产能力大等。缺点：对设备要求有耐腐蚀性、耐高温、耐高压，对淀粉原料要求严格必须是精制淀粉，淀粉乳浓度不能过高，而且淀粉副反应较多。酶水解法：利用液化酶使糊化淀粉水解成糊精和低聚糖等在利用糖化酶将糊精或低聚糖近一步水解为葡萄糖。优点：淀粉水解是在酶的催化下进行，酶解反应条件温和，不需耐高温、耐高压、耐酸的设备，同时反应中不产生腐蚀性物质，对设备要求低；微生物酶的专一性强，效率高，淀粉水解副反应改善了劳动卫生条件；微生物酶的专一性强，效率高，淀粉水解副反应少；可在较高淀粉乳浓度下水解，水解液还原糖含量高；可采用粗原料，省去原料精加工工程可避免原料流失；由于微生物酶制剂中菌体细胞的自溶，是糖衣的营养物质较丰富，简化了发酵培养基。缺点是：生产周期较长；要求的设备较多，设备投资大；由于酶本身是蛋白质，易造成糖液过滤困难。酸酶结合水解法分为酸酶水解法和酶酸水解法。酸酶水解法是以酸为催化剂将淀粉水解成糊精和低聚糖，然后再用糖化酶将其水解成葡萄糖的工艺。优点是：液化速度快，可采用较高的淀粉乳浓度，提高生产效率，用酸量少产品颜色浅，容易质量高。缺点是对设备要求高，对淀粉原料要求高。酶酸水解法是将淀粉乳先用淀粉酶液化到一定的程度，然后用酸水解成葡萄糖的工艺。优点是：采用粗原料淀粉，减少原料流失；生产交易控制，可采用较高淀粉浓度；生产周期短，提高生产效率；PH可控制稍高，减少淀粉水解副反应，糖液色泽较浅，质量较好。缺点是对设备要求较高11、如何确定分批灭菌和连续灭菌的灭菌时间，连续灭菌中维持罐的体积如何确定？分批灭菌过程包括升温、保温和降温三个阶段；连续灭菌过程配料-预热-加热-保温-降温分批灭菌和连续灭菌的优缺点分批灭菌的优点是在工业上，培养基的分批灭菌无需专门的灭菌设备，设备投资少，灭菌效果可靠对灭菌用蒸汽要求低0.3-0.2MPa表压；缺点是因其灭菌温度低，时间长而对培养基成分破坏大，其操作难于实现自动控制。连续灭菌的优点是对培养基破坏小，可实现自动控制，提高发酵罐的设备利用率，蒸汽用量平稳等特点，特别适合培养基较大的情况；缺点是对蒸汽压力要求较高，一般不小于0.45MPa；需要一组附加设备，设备投资大；采用连续灭菌，也要考虑到万一蒸汽压力不够时和灭菌不透时改用分批灭菌的设备余量。12、无菌空气的五个标准1）连续提供一定流量的压缩空气。发酵用无菌空气的VVM一般为0.1-2.0 2）空气的压强即表压为0.2-0.4MPa。较低的压强难于克服有效的阻力，过高的压强则是浪费 3）进入过滤之前，空气的相对湿度70%.对发酵而言，空气的温度越低越好，但太低的空气温度是以冷却能耗为代价的 4）压缩空气的洁净度，在设计空气过滤器时，一般取10-3为指标13、分析分析过滤除菌的过滤除菌机理，如何提高过滤除菌的效率？答：减少进口空气的含菌数量。具体方法有：选择正确进风口，压缩空气站应设在上风口；提高进口空气的采气位置，减少菌数和尘埃数；对压缩前的空气采用粗过滤预处理空气的压强即表压为0.2-0.4MPa。过低的压强难于克服下游的阻力，过高的压强则是浪费。设计和安装合理的空气过滤器，选用除菌效率高的过滤介质。针对不同地区，设计合理的空气预处理工艺流程，以达到除油、水和杂质的目的。14、控制发酵液中溶解氧的意义为了避免使产物合成处在限制氧的条件下，需考察每一种发酵产物的临界氧浓度和最适氧浓度，并使发酵过程保持在最适氧浓度；菌体生长过程从培养液中溶氧浓度的变化可以反映菌体的生长生理状态；溶氧作为发酵异常的指标15、影响氧传递速率的主要因素有哪些？（c:氧浓度 a：气液比表面积 Kl：氧传递系数）答：根据氧传递速率方程OTR=Kla(C-Cl)分析的影响推动力的因素温度TCC-Cl.溶质：无论电解质、非电解质还是混合溶液，CCC-Cl.溶剂：有机溶剂，CC-Cl，通过合理添加有机溶剂来降低水的极性从而增加C.氧分压：氧分压CC-Cl，方法一：提高空气总压（增加罐压），方法二：保持空气总压不变，提高氧分压。影响a的因素.搅拌对a的影响：可使气泡在液体中产复杂的运动，延长停留时间，增大气体的截流率；搅拌的剪切作用使气泡粉碎，减少气泡、的直径。表面张力：阻止气泡的变化和粉碎，使a通气量：增大通气量可增加空气的截流率，使a但当增大到一定程度，若不改变搅拌速度，会降低搅拌功率，甚至发生空气“过载”现象，导致气泡的凝聚形成大气泡。.影响Kla的因素.设备参数：发酵罐的形状结构、搅拌器、挡板、空气分布器等.操作条件：通气表观线速度Ws、搅拌转速N、搅拌功率Pw、发酵体积V、液柱高度HL.发酵液性质：发酵液的密度、粘度、界面张力、扩散系数DL16、生物氧化的形式过程和能量生物氧化的形式包括某物质与氧结合、脱氢或失去电子三种；生物氧化的过程可分脱氢（电子）、递氢（电子）和受氢（电子）三个阶段；生物氧化的功能是产能（ATP）、产还原力【H】和产小分子中间代谢产物三种。18、葡萄糖效应解释二次生长现象在葡萄糖存在时，微生物优先选择葡萄糖供应能量。葡萄糖的产物能降低CAMP浓度，阻碍CAMP与CAP结合，而使RNA聚合酶不能结合，抑制乳糖操纵子的转录，是微生物只能利用葡萄糖，及第一次生长。当葡萄糖消耗空时，解除了葡萄糖对乳糖的抑制作用，同时CAMP与CAP结合，使RNA聚合酶与结构基因上微点结合，激活转录，是机体能够利用乳糖。即第二次生长。20、代谢的人工控制方法在发酵工业中，为了大量积累人们所需要的代谢产物，必须人为地打破微生物细胞内自动调节结构，是代谢朝人们所希望的方向进行，这就是所谓的带鞋带人工控制。采用遗传学和生物化学方法实现。1 遗传学方法：通过改变生物遗传物质从根本上改变微生物原有的代谢控制机制。1、应用特定的营养缺陷性突变株 2、抗反馈调节的突变株生物化学法 添加前体绕过反馈控制点添加诱导剂发酵和分离过程耦合控制细胞膜的通透性控制发酵的培养基成分21、初级代谢和次级代谢的调节方式有哪些？初级代谢的调节方式产能代谢调节：能荷调节核蛋白体合成的调节氨基酸、核苷酸合成代谢的调节次级代谢的调节方式 级代谢对初级代谢的调节 碳代谢物的调节 氮代谢物的调节盐酸盐的调节作用 次级代谢中的诱导作用及产物的反馈作用次级代谢中的细胞膜透性调节22、提高初级代谢产物和次级代谢产物产量的方法有哪些？答：提高初级代谢产物方法：1.使用诱导物2.除去诱导物选育组成性产生菌3.降低分解代谢产物浓度，减少阻遏的发生4.解除分解代谢阻遏筛选抗分解代谢阻遏突变株5.解除反馈抑制筛选抗反馈抑制突变株6.防止回复突变的产生和筛选负变菌株的回复突变株7.改变细胞膜的通透性8.筛选抗生素抗性突变株9.选育条件抗性突变株10.调节生长速率11.加入酶的竞争性抑制剂。 提高次级代谢产物的方法：1.补加前体类似物2.加入诱导物3.防止碳分解代谢阻遏或抑制的发生4.防止氮代谢阻遏的发生5.筛选耐前体或前体类似物的突变株6.选育抗抗生素突变株7.筛选营养缺陷型的回复突变株8.抗毒性突变株的选育23、 糖酵解的特点及其调节机制特点为：糖酵解途径是单糖分解的一条重要途径，它存在于各种细胞中，他是葡萄糖有氧、无氧分解的共同途径；糖酵解途径的每一步都是由酶催化的，其关键酶有己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶；当以其他糖类作为碳源和能源时，先通过少数几部反应转化为糖酵解途径的中间代谢产物，这是从葡萄糖合成细胞组成成分的标准反应序列同样有效。调节机制：为糖的调节主要是能荷的控制，就是受细胞内能量水平的控制。在生物体内ATP和ADP是有一定比例的。由于细胞内维持一定的能荷，对糖酵解进行由此的调节。当体系中ATP含量高时，ATP抑制磷酸果糖激酶的抑制作用被解除，同时ADP、AMP激活己糖激酶和磷酸果糖激酶，使1，6-二磷酸果糖、3-磷酸甘油醛的浓度增加，他们都是丙酮酸激酶的激活剂，使糖酵解加快24、甘油发酵的机制，如何使甘油大量积累答：酵母菌在无氧条件下所生成的乙醇是有乙醛获得了氢。如果条件改变，使乙醛这个中间产物不存在，那么酵母菌就不会产生乙醇。这样就能使乙醛不能作为氢受体，而迫使磷酸二羟基丙酮作为氢受体，在-磷酸甘油，磷酸甘油水解便生成甘油。积累方法：加入某种抑制剂，亚硫酸盐法；改变发酵条件，减法25、比较同型乳酸和异型乳酸发酵的异同答：相同点是产物都是乳酸，都有ATP生成，都是无氧反应；不同点是同型乳酸产物只有乳酸，而异型乳酸产物出乳酸外还有乙醇和CO2，两者的发酵菌种不同，发酵机制不同，发酵途径不同，EMP途径中丙酮酸作为氢受体，被还原为乳酸，异型乳酸有两个HMP途径和双歧途径26、说明甲烷发酵机理和其三个阶段答：机理：厌氧菌的糖类、脂肪、蛋白质等复杂有机物分解成甲烷和CO2。三个阶段 第一阶段是有机聚合物水解生成单体化合物，进而分解成各种脂肪酸、CO2和氢气；第二个阶段是各种脂肪酸进行反分解生成乙酸、CO2和氢气；第三个阶段是由乙酸和CO2、氢气反应生成甲烷27、说明柠檬酸发酵的生物合成途径及其代谢调节积累机制答：葡萄糖经EMP途径生成丙酮酸，丙酮酸在有氧的条件下，一方面氧化脱羧生成coA，另一方面丙酮酸羧化生成草酰乙酸，草酰乙酸与乙酰coA在柠檬酸合酶的作用下所合成柠檬酸。代谢调节积累机制：由于锰缺乏抑制了蛋白质的合成，而导致细胞内NH+浓度升高和一条呼吸活性强的侧系呼吸链不产生ATP，这两方面分别接触了对磷酸果糖激酶的代谢调节，促进了EMP途径畅通；有组成性的丙酮酸羧化酶源源不断提供草酰乙酸；在控制Fe2+含量的情况下，顺乌头酸酶活性低从而使柠檬酸积累；丙酮酸氧化脱羧生成乙酰coA和CO2固定两个反应平衡，以及柠檬酸合酶不被调节，增强了合成柠檬酸的能力；柠檬酸积累增多，PH降低，在低PH时顺乌头酸酶和异柠檬酸脱氢酶失活，从而近一步促进了柠檬酸自身的积累28、介绍氨基酸的分类、细胞内氨基酸合成的特点及其大量积累的方法答：谷氨酸族、天门冬氨酸族、丙酮酸族、芳香族、核糖族。特点：发酵所产生的产物-氨基酸，都是微生物的中间代谢产物，它的积累建立于微生物的正常代谢抑制，氨基酸发酵的关键是取决于其控制机制是否能够被解除，是否能打破微生物的正常代谢调节，认为的控制微生物的代谢。积累方法：控制发酵的环境条件控制细胞渗透性控制旁路代谢降低反馈作用物的浓度消除终产物的反馈抑制与阻遏作用促进ATP的积累，以利于氨基酸的生物合成29、分批发酵、补料分批发酵、连续发酵的操作形式以及优缺点。答：分批培养在发酵开始是将微生物接种如一灭菌的新鲜培养基中，在适宜的调教下培养，在整个培养过程中，除了氧气的供给、发酵为其的排出、消泡剂的添加和控制PH需要加入碱或酸外，整个培养系统与外界没有其他物质交换。优点是可进行少量多品种的发酵生产；发生染菌易终止操作，当条件发生变化或需要新产品是，以改变处理对策；对原料要求较粗放。缺点是培养基易积累有毒代谢物；菌体浓度不易维持；已出现阻遏效应。 补料分批发酵 在分批培养的过程中，去除一定体积的培养液并间歇或连续的不加新鲜培养基。优点是发酵系统中维持很低的机制浓度，可以出去快速利用探源的阻遏效应，并维持适当的菌体浓度，使不致加剧供氧矛盾；避免培养基积累有毒的代谢物。不需要严格的无菌条件。不会产生菌种的老化和变异。 连续发酵是在微生物培养到对数生长期是在发酵罐中一方面以一定速度连续不断的加入新鲜的培养基，另一方面又以同样速度连续不断的将发酵液排出，是发酵罐中微生物的生长和代谢活动始终保持旺盛的稳定状态，而PH、温度、营养成分浓度、溶解氧等都保持一定，噬菌体维持在恒定生长速率下次生长和发酵。优点是提供了可减少分批发酵中的清洗、装料、消毒、接种、放罐等操作时间，提高了生产效率；中间即最终产物的生产稳定产物质量比较稳定；可作为分析微生物的生理、生态及反应机制的有效手段；设备投资少，便于自动化。缺点是长时间培养菌种易变异，发酵过程易染菌。加入的培养基与原来的培养基不易完全混合，影响培养基和营养物质的利用；必须和整个作业的其他工序一致；产率和产物浓度比分批法稍低。30、设计发硬气设计要遵循的原则有哪些？设计目标有哪些？答：原则生物反应器应具有适宜的径高比。满足不同生物体生长代谢的溶氧和厌氧需求应承受一定的压力 搅拌通风装置的反应器能使气液固三相充分混合，满足物料必须的溶氧需求 应器应有恰当的冷却装置和冷却面积，满足生物体生长代谢过程中的温度要求。 应器尽量减少死角，消除藏垢积污场所保证灭菌彻底。尽量减少法兰连接，防止因设备震动和热膨胀，引起法兰连接处以为，造成污染。保证灭菌工作的顺利进行，培养系统中已灭菌部分与未灭菌部分之间不能直接联通；某些部分应能单独灭菌，获取高质量、低成本产品。31、发酵过程工艺参数控制（如温度、PH值、溶解氧及旗袍等）对发酵的影响及控制策略？（1）温度对发酵的影响及其控制 对发酵的影响。影响各种酶反应的速率，改变菌体代谢产物的合成方向，影响微生物的代谢调控机制，影响发酵液的理化性质，进而影响发酵的动力学特征和产物的生物合成。如何控制。工业生产上所用的大发酵罐在发酵过程中一般不需要加热。（2）PH对发酵的影响及其控制：影响：1、PH对微生物的生长繁殖和发酵产物合成的影响：a.影响酶的活性；b.影响微生物细胞膜所带的电荷状态，改变细胞膜的通透性，影响微生物对营养物质的吸收和代谢产物的排泄；c.影响培养基中某些组分的解离，进而影响微生物对这些组分的吸收d.PH不同往往引起菌体代谢工程的不同，使代谢产物的质量和比例发生改变，影响产物的稳定性。2、PH影响菌体对基质的利用速度和细胞的结构，影响菌体的生长和产物的合成。3、影响产物的稳定性如何控制：控制PH在合适的范围应首先从基础培养基的配方考虑，然后通过加酸碱或中间补料来控制。通常有一下几种方法：a)配置合适的培养基，调节培养基初始PH至合适范围并使其有很好的缓冲能力。b)培养过程中加入非营养基质的酸碱调节剂，如碳酸钙等来防止PH过度下降c)将PH控制与代谢调节结合起来，通过补料来控制PH。（3）溶解氧对发酵的影响及其控制：影响因素及控制方法：发酵液中溶氧值的任何变化都是氧的供需不平衡的结果，故控制溶氧水平可从氧的供需着手。其中，a)供氧方面OTR=KLa（C*CL），具体方法：在通入空气中掺入纯氧，使氧分压增高，提高罐压，改变通气速率；提高设备供氧能力，改善搅拌、改变搅拌器直径及转速、改变挡板的数目和位置。b）需氧方面，微生物在发酵过程中的耗氧速率r=QO2XC。在氧浓度处在暂时的稳定状态时则需供氧=需氧，此外养料的丰富程度影响菌的生长，温度也会影响。（4）泡沫对发酵的影响和控制 影响：不仅会干扰通气与搅拌的进行，有碍微生物的代谢，严重的导致大量跑料，造成浪费，甚至引起杂菌感染，直接影响发酵的正常进行。方法：化学消跑法和机械消泡法32、发酵工业杂菌污染的危害及防止策略。污染的危害：由于杂菌污染，使发酵培养基因杂菌的消耗而损失，造成生产能力的下降，杂菌合成一些新的代谢产物，造成产物收率降低或者产品质量下降杂菌代谢会改变原反应体系的pH，使发酵发生异常变化；杂菌分解常务，使生产失败；细菌发生噬菌体污染，微生物细胞被裂解，导致整个发酵失败。防治策略：1、种子带菌及防治a培养基及其器具彻底灭菌；b）避免菌种在移接过程中收到污染；c）避免菌种在培养过程中或爆仓过程中收到杂菌污染。2、过滤空气带菌及其防止。可通过完善空气净化系统方面入手，主要有以下几个方面：a）正确选择采气口或安装前置粗过滤器；b）设计合理的空气预处理流程；c）设计和安装合理的空气过滤器。3、设备的渗漏或“死角”造成的染菌及其防止。a）设备的渗漏，采用优质的材料并定期进行检查。b）设备的“死角”，“发酵罐”的死角：加强清洗并定期产出唔够，或设计一路小径蒸汽管道通达进行专门的灭菌处理，或安装边阀使管口处灭菌彻底；其他的“死角”:：采用单独的排气、排水和排污管：活配置单独的灭菌系统，或法兰的加工、焊接和安装要符合灭菌要求，尽可能减少法兰连接。4、培养基霉菌不彻底导致染菌及其防治。a）原料形状的影响，稀薄的培养基比较容易灭菌彻底，而固形培养物含有较多的原料采用实罐灭菌较好；b）灭菌时温度与压力不对应造成染菌，在实罐灭菌时应打开所有液面下得进气阀和液面上得排气阀及有关的连接管的边阀、压力变的接管边阀等使整齐通过从而彻底灭菌；c）灭菌过程中产生的泡沫造成染菌，添加消泡剂防止泡沫升顶；d）连续灭菌维持时间不够或压力波动大而造成染菌，应避免蒸汽压力的波动过大确保灭菌温度满足灭菌要求；e）灭菌后期的罐压骤变造成染菌，在发酵罐冷却前先通入无菌空气维持管内一定的正压再进行冷却5、操作不当造成染菌。操作一定要严格规范，防止操作失误引起染菌。6、噬菌体染菌及其防治。以净化环境为中心的综合防治。1，发酵及发酵工程的定义 狭义：在生物化学或生理学上发酵是指微生物在无氧条件下，分解各种有机物质产生能量的一种方式，或者更严格地说，发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出二氧化碳。同时获得能量，丙酮酸被还原为乳酸而获得能量等等。 广义：工业上所称的发酵是泛指利用生物细胞制造某些产品或净化环境的过程，它包括厌氧培养的生产过程，如酒精、丙酮丁醇、乳酸等，以及通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、氨基酸、酶制剂等的生产。产品即有细胞代谢产物，也包括菌体细胞、酶等。 发酵工程：应用微生物学等相关的自然科学以及工程学原理，利用微生物等生物细胞进行酶促转化，将原料转化成产品或提供社会性服务的一门科学。2，发酵工程的特点发酵和其他化学工业的最大区别在于它是生物体所进行的化学反应。其主要特点如下： 1，发酵过程一般来说都是在常温常压下进行的生物化学反应，反应安全，要求条件也比较简单。 2，发酵所用的原料简单粗放。通常以淀粉、糖蜜或其他农副产品为主，只要加入少量的有机和无机氮源就可进行反应。微生物因不同的类别可以有选择地去利用它所需要的营养。基于这一特性，可以利用废水和废物等作为发酵的原料进行生物资源的改造和更新。 3，发酵过程是通过生物体的自动调节方式来完成的，反应的专一性强，因而可以得到较为单一的代谢产物。 4，发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。除了必须对设备进行严格消毒处理和空气过滤外，反应必须在无菌条件下进行。如果污染了杂菌，生产上就要遭到巨大的经济损失，要是感染了噬菌体，对发酵就会造成更大的危害。因而维持无菌条件是发酵成败的关键。 5，由于生物体本身所具有的反应机制，能够专一性地和高度选择性地对某些较为复杂的化合物进行特定部位地氧化、还原等化学转化反应，也可以产生比较复杂的高分子化合物。 6，微生物菌种是进行发酵的根本因素，通过变异和菌种筛选，可以获得高产的优良良菌株并使生产设备得到充分利用，也可以因此获得按常规方法难以生产的产品。 7，工业发酵与其他工业相比，投资少，见效快，并可以取得显著的经济效益。3，发酵的分类 1，按发酵原料来区分 糖类物质发酵 石油发酵 废水发酵 2，按发酵形式来区分 固态发酵 深层液体发酵 3，按发酵产物区分 氨基酸发酵 有机酸发酵 抗生素发酵 酒精发酵 维生素发酵 酶制剂发酵 4，按发酵工艺流程区分 分批发酵 连续发酵 流加发酵 5，按发酵过程中对氧的不同需求来分 厌氧发酵 通风发酵 4，发酵产品的类型：菌体 、微生物的酶、 微生物代谢产物 6，发酵过程的组成 繁殖种子和发酵生产所用的培养基组份确定；培养基、发酵罐及其附属设备的灭菌； 培养出有活性、适量的纯种，接种入生产容器中；微生物在最适合于产物生长的条件下，在发酵罐中生长；产物提取和精制；过程中排出的废弃物的处理。 7，发酵生产成立的条件 某种适宜的微生物；保证或控制微生物进行代谢的各种条件（培养基组成，温度，溶氧pH等）；进行微生物发酵的设备；提取菌体或代谢产物，精制成产品的方法和设备1， 微生物代谢调节和微生物代谢调控的概念代谢调节(regulation of metablism）微生物的代谢速度和方向按照微生物的需要而改变的一种作用。 微生物代谢的控制是指运用人为的方法对微生物的代谢调节进行遗传改造和条件的控制，以期按照人们的愿望，生产有用的微生物制品。3，微生物代谢调节方式：细胞透性的调节；代谢途径区域化；代谢流向的调控；代谢速度的调控7， 有分支代谢途径的调节方式有哪些 顺序反馈抑制（sequential feedback inhibition） 同工酶的反馈抑制（isoenzyme feedback inhibition） 协同反馈抑制（concerted feedback inhibition） 累积反馈抑制（cumulative feedback inhibition） 超相加反馈抑制（cooperative feedback inhibition） 12，高浓度细胞培养的目的、原理、优点、方法及存在的问题 目的：微生物液体发酵大都采用分批培养，这种培养方式的缺点是：发酵液中最终细胞浓度不高。如果通过改进工艺技术，使发酵液中微生物细胞增殖到很高的浓度，那么，高浓度的细胞将会产生高浓度的发酵产物，这样就可以大大提高发酵设备的利用率，降低生产成本。基于这种目的，人们开始研究微生物高细胞浓度的培养技术。采用高细胞浓度培养技术，发酵液中菌体浓度比分批式培养可高10倍以上。 原理：采用一定的工艺技术，保证微生物生长的适宜条件，延长微生物的指数增殖过程，从而得到高浓度的细胞。无菌培养基以一定速度连续补入发酵液，同时采用离心。膜过滤等方法，回收排出液中的细胞，使之重新进入发酵液中，这样微生物就可以在发酵液中高浓度地积累。高浓度的细胞产生大量的发酵产物，这些产物随排出液排出进入提取过程，同时对细胞生长起抑制作用的代谢产物也被排出 优点：可大大提高发酵设备的利用率 节省能源 方法：流加培养 高细胞浓度连续培养 菌体循环利用等 问题：培养基流加控制与其他条件控制 菌体分离装置的效能 菌种退化 2， 次级代谢产物的分类1，根据产物合成途径区分类型：与糖代谢有关的类型、与脂肪酸代谢有关的类型、与萜烯和甾体化合物有关的类型、与TCA环有关的类型、与氨基酸代谢有关的类型2，根据产物的作用区分类型：抗生素、激素、生物碱、毒素、维生素3， 次级代谢产物的生物合成模式： 营养物质经初级代谢形成前体，然后经聚合、结构修饰、装配成为次级代谢产物。4， 在微生物的氢代谢过程中，关键的酶氢化酶、颗粒状氢化酶、可溶性氢化酶 5， 氢效应的概念及产生的原因 当氢细菌以无机化能营养方式生长时，H2的存在能阻抑菌体对有机物(如对果糖)的利用，这种现象称为氢效应。 原因： 果糖的利用是通过ED途径进行的。当有氢存在时，分子氢使ED途径中酶合成的诱导受到抑制，因而不能利用ED途径分解有机物，包括果糖。 果糖经ED途径分解的关键是进行脱氢氧化。在氢细菌体内NAD(P)+是有限的，当有O2和H2时，氢化酶催化生成NAD(P)H，菌体内NAD(P)+减少。由于果糖分解脱下的氢不能交给NAD(P)+(因消耗于环境中氢的还原)故在这种情况下不能利用果糖等有机物。其实质是氢细菌中的氢化酶与ED途径的关键酶，脱氢酶争夺体内有限的NAD(P)+，而使生